最新34、无机化学万题库答案:计算题(10-15) 下载本文

学习-----好资料 (十) 氢 稀有气体

1.⑴ 根据该反应的平衡常数看 ,当温度升高时 ,平衡常数减小 ,可见温度过高将不

利于XeF6 ( g )的生成 ,因此 ,在满足反应速率的前提下 ,应使反应在尽可能低

的温度下进行 。

⑵ ∵ 反应 ② - ① = ③

Kp21.01?108 ∴ Kp3===0.944 (523 K时)

Kp11.07?108 同理 ,673 K时 Kp3= ⑶ ∵ Kp=

36.0=0.0182

1.98?103pXeF6pXeF4?pF2

若 XeF6 / XeF4 > 10 ∴

11<0.944× pF210Θ

pF2> 10.6 ( p)

2.20 K时液氢密度为70.6 g / L ,相当于

---

70.6 g · L1÷1.008 g · mol1 = 70.04 mol · L1

而LaNi5储氢密度为6.2×1022 H原子/cm3 可换算为 :

6.2×1022 × 1000 ÷ 6.02×1023 = 103.0 (mol · L1) 计算表明LaNi5储氢密度比液氢大得多 ,相当于液氢的

103.0 ÷ 70.04 = 1.47 倍

3.题目所给定的燃烧温度虽然远高于室温 ,而有关热力学数据都是室温条件下的 ,但由

于反应热主要决定于旧健断裂的吸热和新健生成的放热 ,所以与温度变化关系不大 ,故仍然可用于相关计算 。

甲苯燃烧放热 : C7H8(g) + 9 O2 (g) = 7 CO2(g) + 4 H2O(g)

Θ-

Δ f Hm / kJ · mol1 50.00 0 -393.14 -241.82

Θ-

Δ r Hm = 4×(-241.82) + 7×(-393.14) - 50.00 =-3769.26 (kJ · mol1) 1 mol 甲苯吸收3 mol H2 所以氢的燃烧放热为 : 3 H2(g) +

Θ

3O2 (g) = 3 H2O(g) 2 Δ r Hm = 3×(-241.82) - 0 - 0 = -725.46 (kJ · mol1)

Θ-

反应总热量 Δ r H =-3769.26 - 725.46 = -4494.72 (kJ · mol1) 甲苯燃烧放热所占比例 -3769.26 ÷ -4494.72 ×100% = 83.86% 更多精品文档

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氢的燃烧放热所占比例 -725.46 ÷ -4494.72 ×100% = 16.14%

应当指出 ,上述计算具有一定的近似性 。因为计算中忽略了温度的影响(即没有考虑体

积变化引起的能量变化) ,也没有考虑氢与甲苯的结合能 。

4. 该液氢汽车的液氢储箱中所装氢的物质的量为 : 70.6×151.44÷(1.008×2) = 5303.4 (mol) 氢的燃烧反应为 : H2(g) + Δ r Hm =-285.83 (kJ · mol

Θ

-1

1O2 (g) = H2O(g) 2)

该车每千米的能耗为 :

285.83×5303.4÷274 =5532.4 (kJ)

5. 该氙的氟化物中Xe 和 F 的原子个数比为 : Xe ∶ F =

0.409(0.758?0.409) ∶ =1∶5.9≈1∶6

131.2919.00 该化合物的实验式为 XeF6 。

6.根据题意 ,发生的反应方程式如下 :

2 Xe + n F2 = 2 XeFn

XeFn +

nH2 = Xe + n HF 2HF + NaOH = NaF + H2O

从题目的分析数据知 ,在XeFn 中含有Xe=0.2507 g ,含有F=0.1435 g ,则它们的

原子个数比为 :Xe ∶ F =

0.25070.1435∶ =1∶4

131.319.00 则该化合物的化学式为 XeF4 。

7.根据题意 ,参加反应的PtF6的压强为12.40 kPa ,而参加反应的Xe的压强为

26.08 - 12.40 - 2.27 = 11.41 (kPa)

由于在同温、同压下 ,气体的压力比等于它们的物质的量之比 ,所以它们的物质的量比

为 : Xe ∶ PtF6 = 11.41 ∶ 12.40 = 1 ∶ 1 则该化合物的化学式为 Xe PtF6 。

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学习-----好资料 (十一) 卤素

1.当XO3 和 X 为 ClO3 和 Cl 时 ,

-+-Θ

正极电势为 ClO3 + 6 H + 5 e = 3 Cl2 + 3 H2O ?( ClO3/ Cl2)=1.47 v

--Θ

负极电势为 2 Cl - 2 e = Cl2 ?(Cl2 / Cl) =1.36 v

----

当正极电势和负极电势相等时反应达到平衡状态 ,在上述电势中 ,正极电势受介质酸度

影响 ,而负极电势不受介质酸度影响 ,所以除[H]外,其它物种均处于标准态时 ,达平衡时的酸度可如下计算 : 1.36 = 1.47 +

0.0591+

lg [H]6

5 lg [H]=-1.55 则pH=1.55 即正向反应能够进行的最大 pH 值为1.55 。 同理 :

----

当XO3 和 X 为BrO3 和 Br 时 ,

-+-Θ

正极电势为 BrO3 + 6 H + 5 e = 3 Br2 + 3 H2O ?( BrO3/ Br2)= 1.52 v

--Θ

负极电势为 2 Br - 2 e = Br2 ?(Br2 / Br) =1.07 v

达平衡时的酸度可如下计算 : 1.07 = 1.52 +

0.0591+

lg [H]6 5 lg [H]= -6.35 则pH=6.35 即正向反应能够进行的最大 pH 值为6.35 。

----

当XO3 和 X 为IO3 和 I 时 ,

-+-Θ

正极电势为 IO3 + 6 H + 5 e = 3 I2 + 3 H2O ?( IO3/ I2)= 1.20 v

--Θ

负极电势为 2 I - 2 e = I2 ?(I2 / I) =0.54 v

--

达平衡时的酸度可如下计算 : 0.54 = 1.20 +

0.0591+

lg [H]6 5 lg [H]= -9.31 则pH=9.31 即正向反应能够进行的最大 pH 值为9.31 。

2.根据分配定律 ,“一定温度下 ,一种溶质分配在互不相溶的两种溶剂中的浓度比值为一

常数”,该常数称为分配系数 。因此 ,溴在CCl4和H2O中的浓度比可写成

KD =

[Br2(CCl4)][Br2(aq)]=25.0

Br2 在水中的起始浓度为 35.6 g?L1 ,

设Br2 在CCl4中的平衡浓度为 x g?L1 , 则达平衡时

x=25.0

35.6?x-

解得 x=34.2 (g?L1)

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所以 ,平衡时Br2 在水中的浓度为 [Br2(aq)]=35.6 - 34.2 = 1.4 (g?L1)

3. 根据题意可设计玻恩-哈柏循环如下 : ①

Rb (s) +

1Cl2 RbCl (s) 2 ② ④

Rb (g) Cl (g)

③ ⑥ ⑤

Rb(g) Cl(g)

1④ - ③ - ⑤ 21Θ-

Δ rHm =(-433) - 86.0 -×242 - 409 -(-686) =-363 (kJ · mol1 )

2 ⑥ = ① - ② -

4.∵ MnO2 + 4 H + 2 e = Mn2 + 2 H2O ? (MnO2/ Mn2)=1.23 +

+-+

0.0591+

lg [H]4

2 Cl2 + 2 e = 2 Cl

? (Cl2 / Cl)=1.36 +

10.0591lg ?2[Cl]2 在标准状态下 ,MnO2 不能氧化HCl 而得到氯气 。

但随HCl浓度升高 ,?(MnO2/ Mn2)增大 ,而?(Cl2 / Cl)减小 ,

设 [HCl]= x(mol·dm3) 此时两电对电势相等 , 则 1.23 +

0.05910.05911lg x 4 =1.36 + lg 2 22x-

解方程得 x =5.41(mol·dm3)

即当HCl浓度大于5.41 mol·dm3时 ,MnO2 与HCl反应可制备得氯气 。

5.⑴ 由于在碱性介质中 ?Θ右

>?Θ左

,所以中间价态的Cl2可以发生歧化反应 :

Cl2 + 2 OH = ClO + Cl + H2O

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